Question

1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家．O₃能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O₃分子的结构如图，呈V型，键角116.5℃．三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键--三个O原子均等地享有这4个电子．请回答：
（1）臭氧与氧气的关系是

同素异形体

．
（2）选出下列分子与O₃分子的结构最相似的是

C

．
A．H₂O    B．CO₂     C．SO₂D．BeCl₂
（3）分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O₃分子有

5

对孤对电子．
（4）O₃分子是否为极性分子

否

（填是或否）．
（5）O₃与O₂间的转化是否为氧化还原反应

否

（填是或否）．

Answer 1

分析：（1）根据同素异形体的概念判断；
（2）根据臭氧分子结构进行分析；
（3）根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析；
（4）臭氧中的化学键都是非极性键；
（5）根据是否有化合价的变化判断．

解答：解：（1）臭氧与氧气具有是同种元素形成的不同种单质，属于同素异形体，
故答案为：同素异形体；
（2）在臭氧O₃中，中心的氧原子以sp²杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O₃分子称折线形，在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键，这个离域的π键是由中心的氧原子提供两个p电子、另外两个配位氧原子各提供一个p电子形成的，SO₂分子呈“V”字形结构，其成键方式与O₃类似，S原子sp²杂化，S原子和两侧的氧原子除以σ键结合以外，还形成一个三中心四电子的大π键，
故选C；
（3）中间的氧原子含有1对孤电子对，两边的各含有2对孤电子对，所以总共5对孤电子对，
故答案为：5；
（4）由于臭氧分子中的化学键都是非极性键，所以臭氧分子属于非极性分子，
故答案为：否；
（5）由于O₃与O₂间的转化没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，
故答案为：否．

点评：本题考查了臭氧的结构及极性分子、同素异形体的判断，注重了基础知识的考查，难度中等．